第第頁2022年大學生物工程專業《大學物理（下冊）》開學考試試題含答案姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為；然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量變為，則轉動角速度變為_______。2、質量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點起沿軸正向運動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點運動到坐標為點的過程中所受外力沖量的大小為_________。3、質量分別為m和2m的兩物體(都可視為質點)，用一長為l的輕質剛性細桿相連，系統繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉動，已知O軸離質量為2m的質點的距離為l，質量為m的質點的線速度為v且與桿垂直，則該系統對轉軸的角動量(動量矩)大小為________。4、一根無限長直導線通有電流I，在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為_______________，方向為_________________。5、動方程當t=常數時的物理意義是_____________________。6、兩列簡諧波發生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。7、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉動，如圖射來兩個質量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。8、一維保守力的勢能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運動范圍為________；在________時，粒子的動能最大;________時，粒子的動能最小。9、圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。10、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內轉動，轉動慣量為。一質量為、速率為的子彈在水平面內沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應為______。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移極化：2、玻爾茲曼分布律：3、自由度：4、平衡態：5、半波損失：6、波函數：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，有一個小塊物體，置于一個光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結此物體，另一端穿過桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉動，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動能不變，動量改變B.動量不變，動能改變C.角動量不變，動量不變D.角動量改變，動量改變E.角動量不變，動能、動量都改變2、若用衍射光柵準確測定一單色可見光的波長，在下列各種光柵常數的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm3、距一根載有電流為3×A的電線1m處的磁感強度的大小為（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁導率)4、關于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學過程一定是準靜態過程。（2）準靜態過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）5、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播．已知x＝b處質點的振動方程為，波速為u，則波動方程為：（）。A.B.C.D.6、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無法判斷7、下面說法正確的是（）。A.等勢面上各點場強的大小一定相等B.在電勢高處，電勢能也一定高C.場強大處，電勢一定高D.場強的方向總是從電勢高處指向低處8、物體A的質量是B的2倍且靜止,物體B以一定的動能E與A碰撞后粘在一塊并以共同的速度運動,碰撞后兩物體的總動能為（）。A.EB.E/2C.E/3D.2E/39、對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法正確（）。A.位移電流是由變化的電場產生的B.位移電流是由線性變化的磁場產生的C.位移電流的熱效應服從焦耳——楞次定律D.位移電流的磁效應不服從安培環路定理10、為麥克斯韋速率分布函數，為總分子數，那么表示（）。A.速率在之間的個分子的速率和，B.速率在之間的分子的平均速率C.速率在之間的分子數，D.速率在之間的分子數占總分子數的百分率。四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、圖中所示為一沿x軸放置的長度為l的不均勻帶電細棒，其電荷線密度為為一常量。取無窮遠處為電勢零點，求坐標原點O處的電勢。2、一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運動．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經典力學的動能與相對論動能之比是多少？(電子靜止質量)3、粒子(a)、(b)的波函數分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？4、如圖所示，一平面簡諧波沿x軸正方向傳播，BC為波密媒質的反射面．波由P點反射，=3/4，=/6．在t=0時，O處質點的合振動是經過平衡位置向負方向運動．求D點處入射波與反射波的合振動方程．（設入射波和反射波的振幅皆為A，頻率為．）參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、3、mvl4、，垂直紙面向里5、表示t時刻各個質點離開平衡位置的位移。6、振動方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差7、減小8、，6m，10m9、氬，氦10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移極化：是電介質（不導電的物質）極化的一種方式。在電場中的無極分子正負電荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故謂位移極化2、玻爾茲曼分布律：當有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置3、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數目。4、平衡態：如果氣體與外界沒有能量和物質的交換，內部也無任何形式能量的轉化，則密度、溫度和壓強都將長期維持均勻不變，這種狀態稱為平衡態。5、半波損失：由波疏到波密介質的反射波，在反射點有位相π的突變，相當于有/2的波程差。6、波函數：波函數是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、E2、D3、B4、D5、C6、C7、D8、C9、A10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：2、3、答：由圖可知，